外露消防柜嵌入式的设计与应用

余建华

准东采油厂油田设备维修公司

在油田生产过程中，为了预防火灾，减少火灾危害，加强应急救援工作，保障人身安全和设备财产不受损失，维护公共安全，各防火单位和部门都应配备消防灭火器。手提式干粉灭火器按GB 4351-2005、ZBC 84006-1987标准要求制造，是一种应用范围广，灭火效力高的灭火器。目前各防火单位干粉灭火器放置，多采用消防柜。消防柜一般露天独立放置，经过一段时间的使用，发现在夏季高温和冬季低温季节，消防柜内的温度超出了标准规定的-22～55℃[1]范围。灭火器的有效喷射时间和有效喷射距离，都达不到规定的要求。极大地影响了灭火器的灭火性能。油田设备维修公司在工作中，积极探索研究，研制了新的消防柜，成功解决了这一难题。

1 干粉灭火器基本常识

1.1 干粉灭火器的灭火原理

干粉灭火器的灭火剂是磷酸铵盐，磷酸铵盐通常指的是磷酸三铵、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵。这三种磷酸盐都可用作阻燃剂，以磷酸二氢铵和磷酸氢二铵较为重要。其阻燃作用主要是磷酸盐受热后分解为氨（NH3）和磷酸（H3PO4），磷酸与纤维素作用，使其脱水而成为焦炭。焦炭能隔绝在其下面的聚合物与氧接触而使燃烧窒息；且焦炭层导热性差，它使下面的聚合物与外界热源隔绝，从而降低燃烧速度。

1.2 油田设备维修公司干粉灭火器种类

油田设备维修公司使用的干粉灭火器主要有型号MFZ/ABC 8手提式干粉灭火器，使用温度-20～55℃，驱动气体：氮气；灭火剂：磷酸铵盐干粉（磷酸二氢铵50%，硫酸铵25%）；执行标准：GB 4351.1-2005，GB/T 4351.3-2005[2]。还有在加热炉和卸油台岗位使用的型号MFTZ 35型推车贮压式干粉灭火器；灭火剂：碳酸氢钠干粉82%；执行标准：GB 8109-2005。

1.3 干粉灭火器放置环境的要求

（1）灭火器放置环境温度应与其规定的使用温度范围相符，防止影响灭火性能。

（2）灭火器不得受烈日曝晒、接近热源，或者受剧烈震动，防止灭火器内压力升高而爆裂。

（3）灭火器放置地点应牢靠、明显，便于取用，且不影响安全疏散。

（4）灭火器应放置在通风、干燥、清洁的地方，防止干粉受潮变质失效，灭火器锈蚀，开关失灵，喷嘴堵塞，从而降低灭火器的使用寿命。

2 公司目前使用现状

（1）干粉灭火器放置装置采用消防柜露天独立放置，如图1。

图1 消防柜露天放置

（2）灭火器放置温度超过标准规定的-20～55℃温度范围。油田设备维修公司地理位置在大西北新疆，工作环境恶劣，夏季炎热干燥，冬季寒风凛冽，温差很大。夏季大气温度在29～40℃，而放置露天消防柜内的温度达到45～56℃。冬季大气温度基本保持在-21～-19℃，而放置露天消防柜内的温度达到-29～-19℃。远远超过标准规定的-20～55℃温度范围。

（3）冬季低温季节，只能将干粉灭火器移到室内放置。

3 造成的危害

（1）消防柜露天独立放置，温度超过了规定范围，温度过高会使灭火器内压力剧增而影响安全。对于化学反应式灭火器，温度过高可能导致药粉分解而失效，而气温过低，影响喷射性能，延误灭火时机。

（2）消防柜露天独立放置，容易日晒褪色，达不到醒目的要求，频繁刷漆，增加了工作量；消防柜露天独立放置，容易被风刮倒，造成灭火器碰撞、爆裂，灭火器柜焊接部位断裂，维修费用高。

（3）在夏季高温季节和冬季低温季节，将灭火器移到操作间内，一旦有火灾发生，救火人员无法进入操作间，无法接近灭火器，无法扑救火灾，造成公司财产的损失，存在严重安全隐患。

4 设计思路

4.1 消防柜放置点的选择

（1）消防柜应放置在明显地点，能使人一目了然地知道何处取用灭火器，减少因寻找灭火器而耽误灭火时间，以便及时有效地扑灭初起火灾。

（2）消防柜应放置在便于取用的地点，能方便安全地取到灭火器，决定了灭火的成败，如果取用灭火器不方便，即使离火灾现场再近，也有可能因取用灭火器拖延造成火势扩大，使灭火器失去作用。

（3）消防柜的放置不能影响安全疏散，人们在取用各设置点灭火器时，不影响疏散通道的畅通。

（4）消防柜放置稳固。

4.2 温度的构思

能自动调解消防柜内温度，调节装置百叶窗。达到灭火器消防柜温度的要求。

5 制作消防柜并在现场安装

5.1 制作消防柜

消防柜设计图，如图2，用5mm的钢板焊2100mm×1300mm×600mm的长方体消防柜，消防柜支柱用4mm角钢制作。柜面板部分不焊接，做两扇保温门，保温层厚度100mm。在门的四周用高密度海绵密封。消防柜后壁敞开，在敞开部位安装百叶窗。消防柜内分三部分，分别是推车式灭火器放置区，手提式灭火器放置区，消防毡放置区。在外箱涂防火漆及火警电话。

图2 消防柜设计图

5.2 现场安装

在铆焊车间外墙，将操作间窗户下面的墙壁砖拆除，拆除面积略大于消防柜面积，以便于安装消防柜。将消防柜安装在墙壁砖拆除的部位，温度调节部分与操作间内墙平齐，柜门安装在操作间墙壁外，墙壁与柜之间用水泥密封牢固。由于墙厚度是400mm，长方体柜的宽度是600mm，多出外墙壁200mm，将多出的部分做100mm厚度保温层，如图3。

图3 现场安装图

5.3 温度调节原理

冬季，由于操作间内温度高于消防柜内温度，形成了温度差，产生对流现象。打开百叶窗，热量进入消防柜，增加消防柜温度。夏季，柜内温度高于室内温度，打开百叶窗，柜内热量进入室内，降低消防柜温度。当消防柜内温度需要控制在某一温度范围时，通过调节百叶窗旋钮，开大或关小百叶窗的开度，达到再次调节的目的。由于有密封海绵、保温墙和保温门，减少了大气温度对消防柜内温度的影响。通过不断的冷热交换，使消防柜温度保持在-20～55℃的范围内。

6 现场应用

夏季大气温度在29～40℃，而放置灭火器消防柜内的温度为20～27℃。10月份进入冬季大气温度在-4～15℃，室内温度为20～22℃，而防柜内的温度为18～19℃。符合标准规定的-20～55℃温度范围，见表1、2。

表1 2016年8月温度统计表

表2 2016年10月温度统计表

通过对比图（图4）可以看出，没有改造前，消防柜内温度从-29℃到56℃，温度变化范围在85℃，改造后的变化范围在9℃，变化范围越小，对干粉灭火器的影响越小。

图4 温度波动范围对比图

7 效果评价

（1）解决了干粉灭火器消防车温度要求，使温度保持在正常范围内，保证了干粉灭火器的灭火性能。

（2）解决了冬季干粉灭火器转移到操作间的问题，发生火灾时，灭火器取用方便，消除了火灾隐患。

（3）解决了消防柜倾到，频繁维修的现状，降低了员工的劳动强度。

（4）降低干粉灭火器在消防车过程中的非正常损耗。

（5）开创了新疆油田成立五十多年来消防柜实质性改进的先河。

（6）在各防火单位都有积极的推广意义。

[1] 国家质量监督检验检疫总局.CCGF 607.1-2015 手提式灭火器产品质量监督抽查实施规范[S].北京:中国标准出版社,2015

[2] 国家质量监督检验检疫总局.GB/T 4351.3-2005 手提式灭火器检验细则[S].北京:中国标准出版社,2015